ITMI951847A1 - ENGAGEMENT RELAYS FOR STARTING DEVICES OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES - Google Patents
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Abstract
Viene proposto un relè di innesto (10) per dispositivi di avviamento di motori a combustione interna, il cui avvolgimento di innesto (15) è da inserire tramite un relè ausiliario (34). Per una disposizione e una realizzazione poco ingombrante, economica, e dal funzionamento sicuro del relè ausiliario è previsto che l'avvolgimento (37) del relè ausiliario sia disposto in una scatola (36) del nucleo magnetico a forma di pentola del relè ausiliario (34), ed alloggi un'ancora (45) a bussola, che porta una piastra di contatto (46). La piastra di contatto (46) alloggiata all'estremità inferiore dell'ancora (45) a bussola interagisce con contatti ausiliari (48, 49) fissi, ove relè principale e relè ausiliario hanno dispositivi di innesto uguali (figura 1).A clutch relay (10) is proposed for starting devices of internal combustion engines, the clutch winding of which (15) is to be inserted by means of an auxiliary relay (34). For a space-saving, economical arrangement and construction and the safe operation of the auxiliary relay, it is provided that the winding (37) of the auxiliary relay is arranged in a box (36) of the pot-shaped magnetic core of the auxiliary relay (34 ), and house a compass anchor (45), which carries a contact plate (46). The contact plate (46) housed at the lower end of the bush anchor (45) interacts with fixed auxiliary contacts (48, 49), where the main relay and auxiliary relay have the same engagement devices (figure 1).
Description
Relè di innesto, per dispositivi di avviamento di motori a combustione interna Engagement relay, for starting devices of internal combustion engines
Stato della tecnica State of the art
L'invenzione prende spunto da un relè di innesto per dispositivi di avviamento di motori a combustione interna secondo il preambolo della rivendicazione 1. Un tale relè di innesto è di per sé già noto dalla DE-OS 42 42 930. Nel relè di innesto noto il relè ausiliario è realizzato nel vano dei contatti del relè di innesto quale relè ad armatura incernierata, nel quale la riserva di consumo e la pressione di contatto vengono regolate per mezzo di una molla a lamina, che a causa delle condizioni di installazione presenta un coefficiente di proporzionalità relativamente elevato. A causa delle tolleranze di produzione un tale relè ausiliario conduce nel corso della sua durata a pressioni di contatto molto differenti. Inoltre ivi gli impulsi di chiusura del relè di innesto contrastano la forza di tenuta del relè ausiliario, cosa che conduce a oscillazioni ai contatti del relè ausiliario fino a saltellamenti dei contatti, e l'ingombro del relè di innesto non consente di integrare in esso un relè ad armatura incernierata in modo che sia garantita una chiusura ed una tenuta sicura dei contatti ausiliari. The invention is based on a clutch relay for starting devices of internal combustion engines according to the preamble of claim 1. Such a clutch relay is already known per se from DE-OS 42 42 930. In the known clutch relay the auxiliary relay is made in the contact compartment of the engagement relay as a relay with hinged armature, in which the consumption reserve and the contact pressure are regulated by means of a leaf spring, which due to the installation conditions has a coefficient of relatively high proportionality. Due to manufacturing tolerances, such an auxiliary relay leads to very different contact pressures over its lifetime. Furthermore, there the closing pulses of the engagement relay counteract the holding force of the auxiliary relay, which leads to oscillations at the contacts of the auxiliary relay up to contact skipping, and the dimensions of the engagement relay do not allow to integrate a hinged armature relay so that a secure closure and sealing of the auxiliary contacts is guaranteed.
L'impiego di magneti ad armatura incernierata ha l'ulteriore svantaggio che già con traferri minimi nel circuito magnetico questi conducono ad una grande perdita di forza, e con ciò a una forte caduta della pressione di contatto. The use of hinged armature magnets has the further disadvantage that even with minimal air gaps in the magnetic circuit these lead to a large loss of force, and thus to a sharp drop in the contact pressure.
Vantaggi dell'invenzione Advantages of the invention
Il relè di innesto secondo invenzione con le caratteristiche qualificanti della rivendicazione 1 ha il vantaggio rispetto a ciò che il relè ausiliario è ora dotato di un'ancora mobile, realizzata quale ancora a bussola attraversata dal perno di commutazione del relè di innesto, e che viene trattenuta nella sua posizione di riposo da una molla elicoidale con caratteristica dolce. Con ciò all'estremità inferiore dell'ancora a bussola è disposta una piastra di contatto, che interagisce con due contatti di commutazione fissi fronteggiantisi, ove i contatti del relè ausiliario sono aperti allo stato disinserito. A causa della molla di richiamo dolce, a differenza del relè ad armatura incernierata la pressione di contatto rimane in larga misura indipendente da tolleranze di produzione e da variazioni di temperatura, nonché dal consumo dei contatti nel corso della durata. Un ulteriore vantaggio consiste nel fatto che un relè ausiliario così realizzato e disposto è disaccoppiato dal relè di innesto principale allo stato inserito, in modo che le influenze meccaniche sui contatti ausiliari, come oscillazioni del relè principale ed ausiliario, vengono minimizzate, tanto più che gli impulsi di chiusura e di apertura provocati dal relè principale agiscono rispettivamente nella stessa direzione della forza di innesto o di disinnesto del relè ausiliario. The clutch relay according to invention with the qualifying characteristics of claim 1 has the advantage with respect to that the auxiliary relay is now equipped with a movable anchor, realized as a bush anchor crossed by the switching pin of the clutch relay, and which is held in its rest position by a helical spring with a soft characteristic. Thus, a contact plate is arranged at the lower end of the sleeve anchor, which interacts with two fixed switching contacts facing each other, where the contacts of the auxiliary relay are open in the disconnected state. Due to the soft return spring, unlike the hinged armature relay, the contact pressure remains largely independent of manufacturing tolerances and temperature variations, as well as contact wear over the lifetime. A further advantage consists in the fact that an auxiliary relay thus constructed and arranged is decoupled from the main engagement relay in the engaged state, so that mechanical influences on the auxiliary contacts, such as oscillations of the main and auxiliary relay, are minimized, especially since the closing and opening pulses caused by the main relay act respectively in the same direction as the engagement or disengagement force of the auxiliary relay.
Mediante i provvedimenti indicati nelle sottorivendicazioni risultano perfezionamenti vantaggiosi e miglioramenti delle caratteristiche indicate nella rivendicazione 1. Con ciò è particolarmente vantaggioso che allo stato disinserito l'ancora a bussola si appoggi al nucleo magnetico del relè di innesto con la forza di richiamo di una prima molla di compressione elicoidale. Con una seconda molla di compressione elicoidale più debole, inserita fra il nucleo magnetico del relè di innesto e la piastra di contatto del relè ausiliario, è possibile determinare la pressione di contatto del relè ausiliario, mediante il fatto che l'ancora a bussola percorre allo stato inserito una corsa maggiore della piastra di contatto, per cui le due molle di compressione elicoidali vengono disaccoppiate una dall'altra. By means of the measures indicated in the sub-claims there are advantageous improvements and improvements of the characteristics indicated in claim 1. With this it is particularly advantageous that in the disengaged state the sleeve anchor rests on the magnetic core of the engagement relay with the return force of a first spring helical compression. With a second weaker helical compression spring, inserted between the magnetic core of the engagement relay and the contact plate of the auxiliary relay, it is possible to determine the contact pressure of the auxiliary relay, by means of the fact that the sleeve anchor travels along the A greater stroke of the contact plate has been inserted, so that the two helical compression springs are decoupled from each other.
Disegno Drawing
Un esempio di esecuzione dell'invenzione è raffigurato nel disegno e illustrato più dettagliatamente nella seguente descrizione. La figura 1 mostra un relè di innesto con un relè ausiliario realizzato e disposto secondo invenzione in sezione longitudinale, e la figura 2 il relè ausiliario in sezione longitudinale allo stato premontato in raffigurazione ingrandita. An example of embodiment of the invention is shown in the drawing and illustrated in more detail in the following description. Figure 1 shows a coupling relay with an auxiliary relay made and arranged according to the invention in longitudinal section, and Figure 2 the auxiliary relay in longitudinal section in the preassembled state in an enlarged representation.
Descrizione dell'esempio di esecuzione Description of the execution example
Nella figura l è indicato con 10 un relè di innesto secondo invenzione per il dispositivo di avviamento di un motore a combustione interna. In una scatola 11 a forma di pentola, magneticamente conduttiva, del relè di innesto 10 è disposta spostabile assialmente un'ancora 12 cilindrica, alla cui estremità inferiore è avvitata una vite 13 con una bussola 14 di materiale isolante. Tramite questa vite l'ancora 12 innesta in maniera di per sé nota, non raffigurata, un pignone del dispositivo di avviamento in una corona dentata del motore a combustione interna tramite un leveraggio a forma di griffa, o lo disinnesta da questa corona dentata. Con il suo tratto superiore l'ancora 12 è circondata concentricamente da un avvolgimento di innesto 15 e da un avvolgimento di tenuta 16, montati nella scatola il su un corpo 17 di bobina. Al disopra del corpo 17 di bobina è inserito nella scatola 11 del relè un nucleo magnetico 18, fissato sulla scatola 11 dal bordo superiore Ila della scatola mediante risvoltatura, insieme ad un coperchio 19 dell'interruttore del relè di innesto 10. In un foro centrale del nucleo magnetico 18 viene guidato un perno di commutazione 20 con un distanziale 21 a tubo disposto su di esso, ove la testa 20a del perno di commutazione 20 entra con la regione della testa del distanziale 21 a tubo in un foro cieco 22 centrale dell'ancora 12. La testa 20a del perno di commutazione 20 viene con ciò da una parte premuta sul suo lato inferiore da una molla di compressione 23 inserita nel foro cieco 22, e d'altra parte tenuta nella posizione di riposo raffigurata mediante un'ulteriore molla di compressione elicoidale 24 inserita fra l'ancora 12 e la testa del perno di commutazione 20. L'estremità superiore del perno di commutazione 20 sporge al disopra dell'ancora 12 in un vano dei contatti 25 del coperchio 19 dell 'interruttore. Il tratto superiore del perno di commutazione 20 reca una bussola 26 di materiale isolante con un ponticello di contatto 27 applicato anteriormente su di essa. Il ponticello di contatto 27 poggia su uno spallamento anulare 28 della bussola 26 di materiale isolante rinforzata concentricamente nel tratto inferiore. Al disotto della bussola 26 di materiale isolante è disposto un manicotto 29 in lamiera, la cui estremità superiore da una parte poggia sulla bussola 26 di materiale isolante con un collare rivolto verso l'interno a forma di anello, e dall'altra alloggia una molla di compressione di contatto 30. che poggia da una parte contro la bussola 26 di materiale isolante tramite il collare, e d'altra parte contro l'estremità del distanziale 21 a tubo circondante il perno di commutazione 20. Invece del manicotto 29 in lamiera anche la bussola 26 di materiale isolante può essere realizzata con una corrispondente sporgenza a manicotto per l'alloggiamento della molla di compressione di contatto 30. Mediante un dado 31 avvitato sull'estremità superiore del perno di commutazione 20 la bussola 26 di materiale isolante e il ponticello di contatto 27 sono assicurati sul perno di commutazione 20 elettricamente isolati. Il ponticello di contatto 27 interagisce con due contatti di commutazione del relè di innesto, inseriti in maniera nota nel lato frontale del coperchio 19 dell'interruttore a distanza reciproca quali viti di contato 32, 33. In Figure 1, 10 indicates a clutch relay according to the invention for the starting device of an internal combustion engine. In a pot-shaped, magnetically conductive box 11 of the coupling relay 10, a cylindrical anchor 12 is axially displaceable, at the lower end of which a screw 13 with a bush 14 of insulating material is screwed. By means of this screw, the anchor 12 engages a pinion of the starter device in a ring gear of the internal combustion engine in a manner known per se, not shown, by means of a lever in the form of a claw, or disengages it from this ring gear. With its upper portion, the anchor 12 is concentrically surrounded by a clutch winding 15 and a sealing winding 16 mounted in the box 11 on a coil body 17. Above the coil body 17 a magnetic core 18 is inserted in the relay box 11, fixed on the box 11 from the upper edge 11a of the box by turning, together with a cover 19 of the switch of the engagement relay 10. In a central hole of the magnetic core 18 a switching pin 20 is guided with a tube spacer 21 disposed thereon, where the head 20a of the switching pin 20 enters with the head region of the tube spacer 21 into a central blind hole 22 of the again 12. The head 20a of the switching pin 20 is thereby on the one hand pressed on its lower side by a compression spring 23 inserted in the blind hole 22, and on the other hand held in the rest position shown by a further spring compression pin 24 inserted between the anchor 12 and the head of the switching pin 20. The upper end of the switching pin 20 projects above the anchor 12 in a contact space 25 of the cope rchio 19 of the switch. The upper portion of the switching pin 20 carries a bush 26 of insulating material with a contact bridge 27 applied to the front on it. The contact bridge 27 rests on an annular shoulder 28 of the bush 26 of insulating material reinforced concentrically in the lower portion. Below the bush 26 of insulating material there is a sleeve 29 in sheet metal, the upper end of which rests on one side on the bush 26 of insulating material with a collar facing inwards in the form of a ring, and on the other houses a spring contact compression 30. which rests on the one hand against the sleeve 26 of insulating material by means of the collar, and on the other hand against the end of the tube spacer 21 surrounding the switch pin 20. Instead of the sleeve 29 made of sheet metal also the bush 26 of insulating material can be made with a corresponding sleeve projection for housing the contact compression spring 30. By means of a nut 31 screwed onto the upper end of the switching pin 20 the bush 26 of insulating material and the bridge contacts 27 are secured on the electrically insulated switch pin 20. The contact bridge 27 interacts with two switching contacts of the engagement relay, inserted in a known manner in the front side of the cover 19 of the mutually remote switch as contact screws 32, 33.
Al disotto del ponticello di contatto 27 sul nucleo magnetico 18 è disposto un relè ausiliario 34, i cui contatti del relè inseriscono in maniera nota, secondo la DE-OS 42 42 930) gli avvolgimenti 15 e 16 del relè di innesto 10. Il relè ausiliario 34 è disposto concentrico intorno al perno di commutazione 20 che deve essere azionato dall'ancora 12, e da montare con più viti 35 sul nucleo magnetico 18 del relè di innesto 10 all'interno del vano dei contatti 25 quale componente premontato secondo la figura 2 . An auxiliary relay 34 is arranged below the contact bridge 27 on the magnetic core 18, the relay contacts of which, according to DE-OS 42 42 930) switch on the windings 15 and 16 of the coupling relay 10. The relay auxiliary 34 is arranged concentric around the switching pin 20 which must be operated by the anchor 12, and to be mounted with several screws 35 on the magnetic core 18 of the coupling relay 10 inside the contact compartment 25 as a preassembled component according to the figure 2 .
La figura 2 mostra in raffigurazione ingrandita la struttura di questo relè ausiliario 34, ove in una scatola 36 a forma di pentola del nucleo magnetico è disposto un avvolgimento 37 anulare del relè ausiliario su un corpo portante 38 della bobina. La scatola 36 del nucleo magnetico è chiusa in alto da una piastra 39 del nucleo magnetico, la cui apertura 40 centrale alloggia allo stato montato secondo la figura 1 l'estremità del perno di commutazione 20 con la bussola 26 di materiale isolante. Il fondo 36a della scatola 36 del nucleo magnetico è fissato su una piastra di base 41, ove entrambi i particolari 36a, 41 presentano un’apertura centrale, nella quale sporge una bussola di guida 42 inserita nella parete interna del corpo portante 38 della bobina. In questa bussola di guida 42 è montato al disotto della piastra 39 del nucleo magnetico un anello di sostegno 43 per una molla di richiamo 44 dell'ancora, sotto forma di molla elicoidale di compressione dolce. Allo stato inserito l’anello di sostegno 43 agisce qui contemporaneamente da anello di arresto per un'ancora mobile del relè ausiliario 34 realizzata quale ancora a bussola 45. L'ancora a bussola 45 è disposta al disotto dell'anello di sostegno 43 nella bussola di guida 42, e ha un collare di sostegno 46 per l'estremità inferiore della molla di richiamo 44 dell'ancora. All'estremità inferiore dell'ancora a bussola 45 è disposta una piastra di contatto 46, alloggiata con la sua apertura centrale da un supporto 47 in materiale isolante, sporgente a forma di anello nell'estremità inferiore dell'ancora a bussola 45. La piastra di contatto 46 interagisce con due contatti ausiliari del relè ausiliario 34 formati da sbarre collettrici 48, 49, fissate al disotto della piastra di base 41 del relè, e isolate elettricamente mediante particolari isolanti 50, 51 e 52 sia rispetto alla piastra di base 41 che rispetto alle viti 35 e -allo stato montato - al nucleo magnetico 18 del relè di innesto 10. Al disotto del supporto 47 si trova una molla di compressione di contatto 53, parimenti realizzata quale molla di compressione elicoidale e che si appoggia da una parte contro il lato frontale del supporto 47, e dall'altra contro il fondo di un incavo 54 sul lato frontale superiore del nucleo magnetico 18 - riconoscibile nella figura l. Figure 2 shows an enlarged representation of the structure of this auxiliary relay 34, where an annular winding 37 of the auxiliary relay is arranged on a supporting body 38 of the coil in a pot-shaped box 36 of the magnetic core. The magnetic core box 36 is closed at the top by a magnetic core plate 39, the central opening 40 of which houses in the assembled state according to Figure 1 the end of the switching pin 20 with the bush 26 of insulating material. The bottom 36a of the box 36 of the magnetic core is fixed on a base plate 41, where both parts 36a, 41 have a central opening, in which protrudes a guide bush 42 inserted in the internal wall of the supporting body 38 of the coil. In this guide bush 42, a support ring 43 is mounted below the plate 39 of the magnetic core for a return spring 44 of the anchor, in the form of a helical spring of soft compression. In the inserted state, the support ring 43 acts here simultaneously as a stop ring for a movable anchor of the auxiliary relay 34 which is designed as a bush anchor 45. The bush anchor 45 is arranged below the support ring 43 in the bush guide 42, and has a support collar 46 for the lower end of the return spring 44 of the anchor. At the lower end of the bush anchor 45 there is a contact plate 46, housed with its central opening by a support 47 made of insulating material, protruding in the form of a ring in the lower end of the bush anchor 45. The plate contact 46 interacts with two auxiliary contacts of the auxiliary relay 34 formed by busbars 48, 49, fixed below the base plate 41 of the relay, and electrically insulated by means of special insulators 50, 51 and 52 both with respect to the base plate 41 and with respect to the screws 35 and - in the assembled state - to the magnetic core 18 of the engagement relay 10. Below the support 47 there is a contact compression spring 53, also realized as a helical compression spring and which rests on one side against the front side of the support 47, and on the other hand against the bottom of a recess 54 on the upper front side of the magnetic core 18 - recognizable in Figure 1.
Per il funzionamento del relè ausiliario 34 è importante che la molla di richiamo 44 dell'ancora presenti in posizione di disinserzione del relè una forza di richiamo maggiore della molla di contatto 53, cosicché l'ancora a bussola 45 si sostiene con la sua piastra di contatto 46 sul nucleo magnetico 18 con la differenza di forza delle due molle 44 e 53. La forza differenziale della molla di richiamo 44 dell'ancora e della molla di compressione di contatto 53 mantengono il sistema del relè ausiliario 34 in posizione di riposo, ove con circa 2 tran il traferro X fra ancora a bussola 45 e anello di sostegno 43 è maggiore della distanza fra i contatti Y della piastra di contatto 46 rispetto ai contatti ausiliari 48, 49, con circa 1,5 mm. Ciò ha per conseguenza che all'inserzione dell'avvolgimento 37 del relè ausiliario l'ancora a bussola 45 percorre un tragitto maggiore della piastra di contatto 46. Poiché l'ancora a bussola 45 e il supporto 47 della piastra di contatto 46 sono mobili assialmente una rispetto all'altro, risulta con il relè ausiliario 34 inserito un disaccoppiamento meccanico dell'ancora a bussola 45 dal sistema di contatti 46, 48, 49. Questo sistema di contatti è inoltre disposto in modo che le forze d'urto comparenti all 'impatto dell'ancora 12 sul nucleo magnetico 18 di esso agiscano in direzione di chiusura del sistema di contatti del relè ausiliario 34 . For the operation of the auxiliary relay 34 it is important that the return spring 44 of the anchor has a greater return force than the contact spring 53 in the off position of the relay, so that the sleeve anchor 45 is supported by its contact plate. contact 46 on the magnetic core 18 with the difference in force of the two springs 44 and 53. The differential force of the return spring 44 of the anchor and of the contact compression spring 53 keep the auxiliary relay system 34 in the rest position, where with about 2 trans the air gap X between the bush anchor 45 and the support ring 43 is greater than the distance between the contacts Y of the contact plate 46 with respect to the auxiliary contacts 48, 49, with about 1.5 mm. This has the consequence that on insertion of the winding 37 of the auxiliary relay, the bush anchor 45 travels a longer distance than the contact plate 46. Since the bush anchor 45 and the support 47 of the contact plate 46 are axially movable with respect to each other, a mechanical decoupling of the sleeve anchor 45 from the contact system 46, 48, 49 results with the auxiliary relay 34 inserted. impact of the anchor 12 on the magnetic core 18 thereof act in the closing direction of the contact system of the auxiliary relay 34.
Il principio di regolare nel relè ausiliario secondo invenzione la forza di richiamo del relè mediante la forza differenziale della molla di richiamo 44 dell'ancora e della molla di compressione di contatto 53 rende possibile variare le curve caratteristiche della forza di contatto a parità di dimensioni del relè ausiliario. The principle of regulating the return force of the relay in the auxiliary relay according to the invention by means of the differential force of the return spring 44 of the anchor and of the contact compression spring 53 makes it possible to vary the characteristic curves of the contact force for the same dimensions of the auxiliary relay.
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